試驗荷載與加載方法

第2章試驗荷載與加載2.1概述工程結(jié)構(gòu)試驗為模擬結(jié)構(gòu)在實際受力工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，必須對試驗對象施加荷載，結(jié)構(gòu)荷載試驗是結(jié)構(gòu)試驗的基本方法。工程試驗用的荷載形式、大小、加載方式是根據(jù)試驗?zāi)康囊?，以便更好地模擬原有荷載等因素選擇。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!第2章試驗荷載與加載教學(xué)內(nèi)容2.1．重物加載2.2．機械式加載2.3．氣壓加載2.4．液壓加載：包括液壓加載的分類，液壓系統(tǒng)，液壓加載器荷載的標(biāo)定。2.5．動荷加載方法：包括慣性力加載，激振器加載（機械式激振器，電磁式激振器），爆炸加載。2.6．加載輔助設(shè)備：荷載支承裝置，荷載傳遞裝置2.7．試件支承裝置。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!第2章試驗荷載與加載重點：重物加載，液壓加載的分類，液壓系統(tǒng)，液壓加載器荷載的標(biāo)定，荷載支承裝置，荷載傳遞裝置，試件支承裝置。難點：動荷加載方法第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!2.1概述結(jié)構(gòu)試驗中的加載方法：重力加載法；氣壓加載法；液壓加載法；電磁加載法；慣性力加載法；人激振動加載法；機械力加載法；環(huán)境隨機振動激振法。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!2.2重力加載包括重力直接加載法和杠桿加載法直接加載法應(yīng)注意避免因荷重塊產(chǎn)生拱作用而改變荷載分布。杠桿加載法結(jié)構(gòu)變形后荷載不改變，但無法自行卸載。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!2.2重力加載杠桿加載法第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!2.3液壓加載液壓加載裝置?液壓加載器；?液壓加載系統(tǒng)；?結(jié)構(gòu)試驗機；?電液伺服液壓系統(tǒng)；?地震模擬振動臺。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2.3液壓加載2.3.1液壓加載器電動泵第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!2.3液壓加載2.3.2液壓加載系統(tǒng)組成部分?液壓加載器?液壓控制臺?反力架?臺座適用于各類結(jié)構(gòu)的靜載試驗（包括擬靜力試驗）第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!2.3液壓加載2.3.3大型結(jié)構(gòu)試驗機第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!2.3液壓加載2.3.4電液伺服液壓系統(tǒng)電液伺服加載器控制系統(tǒng)液壓源直接控制負荷、應(yīng)變、位移。自動控制。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!2.3液壓加載2.3.4電液伺服液壓系統(tǒng)電液伺服閥第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!2.3液壓加載2.3.5地震模擬振動臺美國MTS公司三向六自由度維模擬地震振動臺，臺面尺寸4m×4m，最大試件質(zhì)量25t。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!2.4慣性力加載2.4.1沖擊力加載法2、初速度加載法第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!2.4慣性力加載2.4.2離心力加載法?優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，容易產(chǎn)生較大振幅和激振力；?缺點：頻率低，振幅調(diào)節(jié)難，只能產(chǎn)生簡諧荷載。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!2.5機械力加載法常用機具包括：吊鏈（葫蘆）、卷揚機、花籃螺絲、螺旋千斤頂、彈簧等；適用于施加水平荷載；優(yōu)點：設(shè)備簡單，集中力的方向便于控制；缺點：荷載較小，加卸載速度慢，荷載作用點的變形會引起荷載值的較大改變。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!2.7電磁力加載法2.7.1電磁式激振器磁系統(tǒng)（勵磁線圈、鐵心、磁極板）、動圈（工作線圈）、彈簧、頂桿。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!2.8人激振動加載法利用人自身在結(jié)構(gòu)上的有規(guī)律的活動與結(jié)構(gòu)自振周期同步運動，產(chǎn)生慣性力，形成共振試驗的振幅。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座支座；荷載支承機構(gòu)；結(jié)構(gòu)試驗臺座；現(xiàn)場試驗荷載裝置。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.1支座對鉸支座的基本要求（課本P58－59）?必須保證結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動；?必須保證結(jié)構(gòu)在支座處力的傳遞；?構(gòu)件支座處鉸的上下墊板要有一定剛度；?滾軸長度，一般取為試件支承處截面寬度；?滾軸直徑，可按表選用，并進行強度驗算。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.2荷載支承機構(gòu)又稱反力架或荷載架；試驗室試驗?反力架（由橫梁立柱組成）；?抗彎大梁或空間桁架式臺座（適用于中小型構(gòu)件）、試驗臺座?，F(xiàn)場試驗?反力支架（包括平衡重、錨固樁頭、現(xiàn)澆地梁和箍架等）。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.2荷載支承機構(gòu)豎向反力架：立柱橫梁第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.3試驗臺座抗彎大梁式臺座和空間桁架式臺座：?適用于中小型構(gòu)件試驗，跨度短、荷載?。?特點：自平衡式，對支座和支承條件無要求。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.3

試驗臺座板式試驗臺座：RC板或PC板（厚板），由結(jié)構(gòu)自重和剛度來平衡所施加的荷載。槽式試驗臺座：加載點可沿臺座縱向移動，但由于地腳螺絲較松，不適用于動力荷載試驗。地腳螺絲式試驗臺座：可適用于靜力試驗和動力試驗，但試件就位靈活性差，螺絲受損后修復(fù)困難。箱式試驗臺座：?特點：承載力高、剛度大、臺座空間利用率高，但安裝和移動設(shè)備困難。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.3

試驗臺座槽式試驗臺座高出地面500mm第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.3

現(xiàn)場試驗的荷載裝置第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!第2章試驗荷載與加載1．熟練掌握重物加載，液壓加載的分類，液壓系統(tǒng)，液壓器荷載的標(biāo)定。2．熟練掌握荷載支承裝置，荷載傳遞裝置，試件支承裝置。3．掌握機械式加載，氣動加載，動荷加載第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!2.1概述正確選用試驗的荷載設(shè)備和加載方法要求：1、荷載圖式與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算荷載圖式所產(chǎn)生的內(nèi)力值一致或接近；2、荷載傳力方式和作用點明確；3、荷載分級分度值滿足量測精度，加載設(shè)備有強度儲備；4、加載裝置安全可靠（強度、變形、剛度）；5、設(shè)備操作方便，便于加卸、控制；6、采用現(xiàn)代先進技術(shù)，減輕勞力，提高質(zhì)量。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!2.2重力加載重力加載法第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!2.3液壓加載目前結(jié)構(gòu)試驗中最常用的加載方法；可適用于靜、動載試驗，噸位可大、可??；液壓加載方法：?液壓加載系統(tǒng)和試驗臺座；?結(jié)構(gòu)試驗機系統(tǒng)。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!2.3液壓加載2.3.1液壓加載器千斤頂?shù)诙潞奢d與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!2.3液壓加載2.3.1液壓加載器雙向液壓加載器第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!2.3液壓加載2.3.3大型結(jié)構(gòu)試驗機1.測試空間:120x120x120cm

2.1200噸主油壓缸,鑄鋼本體

3.行程:300mm

4.閉回路電液伺服油壓系統(tǒng)

第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!2.3液壓加載2.3.3大型結(jié)構(gòu)試驗機第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!2.3液壓加載2.3.4電液伺服液壓系統(tǒng)電液伺服加載器第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!2.3液壓加載2.3.5地震模擬振動臺第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!2.4慣性力加載利用運動物體質(zhì)量的慣性施加動力荷載2.4.1沖擊力加載法1、初位移加載法第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!2.4慣性力加載?3、反沖激振法反沖激振法就是爆炸加載。利用火藥或炸藥使之燃燒或引起爆炸，產(chǎn)生沖擊荷載作用于試驗結(jié)構(gòu)或建筑物。炸藥爆炸后以應(yīng)力波或沖擊波的形式作用于試驗結(jié)構(gòu)或建筑物，而火藥燃燒是通過火箭激振加載器以激振力的形式作用于結(jié)構(gòu)或建筑物?；鸺ふ窦虞d也稱為反沖激振器加載，是利用火箭發(fā)動機的原理對試驗結(jié)構(gòu)施加荷載的。

第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!2.4慣性力加載2.4.2直線位移慣性力加載法?激振力大，但頻率較小（<1HZ），且設(shè)備笨重。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!2.6氣壓加載法氣壓加載法：利用壓縮空氣加載，利用抽真空產(chǎn)生負壓加載；適用于平板、殼體等平面結(jié)構(gòu)施加均布荷載；優(yōu)點：加、卸載方便，荷載穩(wěn)定、安全，結(jié)構(gòu)破壞時能夠自動卸載；缺點：加載面無法觀測。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!2.7電磁力加載法2.7.2電磁振動臺第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!2.9環(huán)境隨機振動激振法環(huán)境也稱為脈動法。微小的地震活動、車輛人流來往擾動運動振幅極為微小，頻譜豐富，地面脈動。測定動力特性由地面脈動產(chǎn)生建筑物脈動，再對其進行模態(tài)參數(shù)識別。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.1支座支墩：簡易支座，鋼或鋼筋砼制作，現(xiàn)場試驗多為磚砌體；支座作用形式：滾動鉸支座、固定鉸支座、球鉸支座。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.1支座第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.2荷載支承機構(gòu)槽式試驗臺座：第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.2荷載支承機構(gòu)水平反力架第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.3試驗臺座抗彎大梁式臺式支座：第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.3

試驗臺座抗側(cè)力試驗臺座?作用：通過拉壓千斤頂或電液伺服加載系統(tǒng)對試件施加模擬地震作用的低周反復(fù)荷載，進行擬動力和擬靜力試驗。?試驗臺座采用RC或PC的實體墻或箱形墻，有L型、U型等。第二章荷載與加載試驗荷載與加載方法共50頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!2.10荷載支承設(shè)備和試驗臺座2.10.3

現(xiàn)